CLEC-1受体在真菌性角膜炎固有免疫阶段的作用及机制研究

Fungal keratitis had become an important reason of blind caused by corneal infection in China. Innate immune molecules of immunity system can recognize fungal antigens. This is the basis of successful defense. CLEC-1 is a pattern recognition receptors involved in fungal keratitis. But the distinct role and mechanism of it is still unknown. Our study will include two aspects of the cell experiments in vitro and animal model experiments. We will use the Northern blot and Western blot of molecular biology techniques and laser scanning confocal microscope. First of all, we will study CLEC-1 and related inflammatory cytokines to define the role of it in the stage of anti-fungal innate immunity and the function of it in the connection of innate immunity and adaptive immunity. Then, we will search the ligands of CLEC-1 by studying the relationship between CLEC-1 and fungal-related exogenous and endogenous ligands. We will determine the distinct role of CLEC-1 in the complex immune network of anti-fungal infection by studying the cross-talk between CLEC-1 and other PRRs. Our research will demonstrate the distinct role of CLEC-1 in the innate immune stage of fungal keratitis and will be valuable to uncover the pathogenesis of fungal keratitis and to find effective drug targets.

真菌性角膜炎是我国主要的感染性角膜病之一，其病变过程与角膜抗真菌的固有免疫反应密切相关。CLEC-1作为PRRs参与这一进程，但是其具体作用及机制尚属未知。本研究拟从体外细胞培养及动物模型实验两个方面入手，借助Northern blot、Western blot等分子生物学手段和激光共聚焦显微镜等定位方法从基因和蛋白水平展开实验。通过研究CLEC-1与相关炎症因子的关系明确CLEC-1在抗真菌固有免疫阶段的功能以及连接固有免疫与适应性免疫的机制，通过研究CLEC-1与真菌相关内外源性配体的关系明确真菌感染时CLEC-1的配体，通过研究CLEC-1与TLR4、Dectin-1的交互作用明确CLEC-1在抗真菌感染的复杂免疫网中的特殊意义，从而较为全面的论证CLEC-1在真菌性角膜炎固有免疫阶段的作用，进一步解释真菌性角膜炎的致病机制、寻找有效的药物作用靶点，为真菌性角膜炎的治疗提供新的思路。

1、项目背景：真菌性角膜炎是致盲率极高的感染性角膜病，药物和手术治疗效果并不十分理想，寻找其关键的致病机制是目前的研究难点。真菌性角膜炎的病变过程与角膜抗真菌的固有免疫反应密切相关，CLEC-1作为模式识别受体参与这一进程。但截止本项目开始前，CLEC-1在真菌性角膜炎发病中的具体作用及机制尚未阐明。.2、主要研究内容：（1）建立C57BL/6小鼠真菌性角膜炎模型，观察CLEC-1与IL-1β在角膜组织的表达；（2）获取C57BL/6、TLR4-/-以及TRIF-/-小鼠中性粒细胞，与烟曲霉菌株共同培养，探索真菌性角膜炎时经典Signal 1通路对IL-1β的调控作用；（3）建立C57BL/6、NLRP3-/-、ASC-/-以及Caspase-1-/-小鼠真菌性角膜炎模型，获取C57BL/6、Dectin-1-/-、NLRP3-/-、ASC-/-以及Caspase-1-/-小鼠中性粒细胞，与烟曲霉菌共同培养，探索真菌性角膜炎时经典Signal 2通路对IL-1β的调控作用；（4）建立C57BL/6、Caspase-1-/-小鼠真菌性角膜炎模型，获取C57BL/6、TLR4-/-、TRIF-/-、Dectin-1-/-以及Caspase-1-/-小鼠中性粒细胞，与烟曲霉菌共同培养，检测IL-1β、Caspase-11和Caspase-1的表达，探索真菌性角膜炎时Caspase-11对IL-1β的调控作用。.3、重要结果：（1）CLEC-1调控IL-1β的表达，参与角膜抗真菌感染的固有免疫过程；（2）真菌感染引起IL-1β的生成可以不通过经典Signal 1通路的预激，TLR4/TRIF通路不参与pro-IL-1β的生成；（3）真菌感染时Dectin-1/syk通路参与IL-1β的生成，Caspase-1参与IL-1β由前体至成熟体的修饰，但炎性复合体NLRP3与ASC不参与IL-1β的生成；（4）Caspase-11通过调控Caspase-1由前体至成熟体的修饰过程进而参与IL-1β的生成。.4、科学意义：本项目从体外细胞实验、动物模型实验等多方面较为全面的论证模式识别受体CLEC-1在真菌性角膜炎发病中的作用及机制，从CLEC-1及固有免疫的角度进一步丰富了真菌性角膜炎致病机理的知识框架，从而为真菌性角膜炎的治疗提供了新的思路。